package leetcode.editor.cn;//树是一个无向图，其中任何两个顶点只通过一条路径连接。 换句话说，一个任何没有简单环路的连通图都是一棵树。
//
// 给你一棵包含 n 个节点的树，标记为 0 到 n - 1 。给定数字 n 和一个有 n - 1 条无向边的 edges 列表（每一个边都是一对标签），其中
// edges[i] = [ai, bi] 表示树中节点 ai 和 bi 之间存在一条无向边。
//
// 可选择树中任何一个节点作为根。当选择节点 x 作为根节点时，设结果树的高度为 h 。在所有可能的树中，具有最小高度的树（即，min(h)）被称为 最小高度
//树 。
//
// 请你找到所有的 最小高度树 并按 任意顺序 返回它们的根节点标签列表。
//树的 高度 是指根节点和叶子节点之间最长向下路径上边的数量。
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// 示例 1：
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//输入：n = 4, edges = [[1,0],[1,2],[1,3]]
//输出：[1]
//解释：如图所示，当根是标签为 1 的节点时，树的高度是 1 ，这是唯一的最小高度树。
//
// 示例 2：
//
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//输入：n = 6, edges = [[3,0],[3,1],[3,2],[3,4],[5,4]]
//输出：[3,4]
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//
// 提示：
//
//
// 1 <= n <= 2 * 104
// edges.length == n - 1
// 0 <= ai, bi < n
// ai != bi
// 所有 (ai, bi) 互不相同
// 给定的输入 保证 是一棵树，并且 不会有重复的边
//
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import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Queue;

/**
题目：最小高度树
2022-04-06 22:08:18
*/
public class MinimumHeightTrees310{
    public static void main(String[] args) {
        Solution solution = new MinimumHeightTrees310().new Solution();
        // TO TEST
    }

    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    class Solution {
        public List<Integer> findMinHeightTrees(int n, int[][] edges) {
            List<Integer> res = new ArrayList<>();
            /*如果只有一个节点，那么他就是最小高度树*/
            if (n == 1) {
                res.add(0);
                return res;
            }
            /*建立各个节点的出度表*/
            int[] degree = new int[n];
            /*建立图关系，在每个节点的list中存储相连节点*/
            List<List<Integer>> map = new ArrayList<>();
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                map.add(new ArrayList<>());
            }
            for (int[] edge : edges) {
                degree[edge[0]]++;
                degree[edge[1]]++;/*出度++*/
                map.get(edge[0]).add(edge[1]);/*添加相邻节点*/
                map.get(edge[1]).add(edge[0]);
            }
            /*建立队列*/
            Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
            /*把所有出度为1的节点，也就是叶子节点入队*/
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                if (degree[i] == 1) queue.offer(i);
            }
            /*循环条件当然是经典的不空判断*/
            while (!queue.isEmpty()) {
                res = new ArrayList<>();/*这个地方注意，我们每层循环都要new一个新的结果集合，
            这样最后保存的就是最终的最小高度树了*/
                int size = queue.size();/*这是每一层的节点的数量*/
                for (int i = 0; i < size; i++) {
                    int cur = queue.poll();
                    res.add(cur);/*把当前节点加入结果集，不要有疑问，为什么当前只是叶子节点为什么要加入结果集呢?
                因为我们每次循环都会新建一个list，所以最后保存的就是最后一个状态下的叶子节点，
                这也是很多题解里面所说的剪掉叶子节点的部分，你可以想象一下图，每层遍历完，
                都会把该层（也就是叶子节点层）这一层从队列中移除掉，
                不就相当于把原来的图给剪掉一圈叶子节点，形成一个缩小的新的图吗*/
                    List<Integer> neighbors = map.get(cur);
                    /*这里就是经典的bfs了，把当前节点的相邻接点都拿出来，
                     * 把它们的出度都减1，因为当前节点已经不存在了，所以，
                     * 它的相邻节点们就有可能变成叶子节点*/
                    for (int neighbor : neighbors) {
                        degree[neighbor]--;
                        if (degree[neighbor] == 1) {
                            /*如果是叶子节点我们就入队*/
                            queue.offer(neighbor);
                        }
                    }
                }
            }
            return res;/*返回最后一次保存的list*/
        }
    }
//leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

}
